AT316879B - Schwer entflammbar ausgerüsteter Strukturschaum aus Polystyrol und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Schwer entflammbar ausgerüsteter Strukturschaum aus Polystyrol und Verfahren zu seiner Herstellung

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AT316879B AT432572A AT432572A AT316879B AT 316879 B AT316879 B AT 316879B AT 432572 A AT432572 A AT 432572A AT 432572 A AT432572 A AT 432572A AT 316879 B AT316879 B AT 316879B
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 beschrieben. Es ist zwar möglich, nach der bisher üblichen Spritzgusstechnik verarbeitetes Polystyrol mit den in den vorher genannten Patentschriften angegebenen Mitteln schwer entflammbar auszurüsten, doch zeigen diese Mittel ein wesentlich schlechteres Ergebnis, wenn Polystyrol mit einem TreibmittelzuStrukturschaum oder Styropor verarbeitet wird. Es gelingt mit diesen bereits bekannten Zusätzen nicht, Polystyrol in aufgeschäumtem Zustand in zufriedenstellender Weise so auszurüsten, dass die Bezeichnung "selbstverlöschend" gerechtfertigt ist. Es ist auch weiterhin bekannt und Stand der Technik, Antimontrioxyd als Flammschutzmittel einzusetzen. Dieses Material hat den Nachteil, dass es relativ giftig ist, nur schwierig in stets gleichbleibender Qualität zu erhalten ist und starken Preisschwankungen unterliegt.

   Ausserdem ist der Flammschutz mit Antimontrioxyd ebenfalls nicht ausreichend und führt nicht zu befriedigenden Ergebnissen. 



   Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Polystyrol im aufgeschäumten Zustand in zufriedenstellender Weise schwer entflammbar ausgerüstet werden kann, wenn halogenierte Arylallyläther, vorzugsweise Tribromphenylallyläther als halogenhaltige Substanz und Arylphosphat als phosphorhaltige Verbindung in einem 
 EMI1.2 
 : 0,dass bereits relativ geringe Abweichungen von den in Anspruch 1 gegebenen Bedingungen eine deutlich geringere Flammschutzwirkung erwarten lassen. 



   Die Wirkung der einzelnen Zusätze auf die Flammschutzwirkung wurde für die Prüflinge, die nach dem 
 EMI1.3 
 
438.verfahren hergestellt wurden, nach Ö-Norm C 9520 bestimmt. Die hier erwähnten Begriffe "nach dem Struktur- schaumverfahren" und "nach dem Blähverfahren" gehören zum heutigen Stand der Technik, können als bekannt vorausgesetzt werden und sollen hier im folgenden nur noch stichwortartig beschrieben werden. 



   Nach dem Strukturschaumverfahren wird Polystyrol mit einem Gleitmittelzusatz und einem Treibmittel- zusatz versehen, in einem Extruder vorplastifiziert und mit sehr hoher Geschwindigkeit in eine gekühlte Form eingeschossen. Das Treibmittel bläht bei der Verarbeitung das Polystyrol auf, sodass nach dem Entformen ein Formkörper mit einer Dichte von ungefähr 0,6 bis 0,7 erhalten wird, der im Inneren eine teilweise Schaumstruktur enthält. 



   Nach dem Blähverfahren wird ein treibmittelhältiges Primärkorn von Polystyrol zunächst vorgeschäumt und dann durch Einwirkung von Wasserdampf oder Heissluft in einer geschlossenen Form vollends aufgeschäumt. 



   Dabei wird ein Formkörper mit einer Dichte von 0, 015 bis 0, 05 erhalten, der wesentlich leichter ist als ein Formkörper nach dem Strukturschaumverfahren. 



   In der vorher erwähnten DIN-Norm 53. 438 sind zwei Verfahren beschrieben, nach denen die Schwerentflammbarkeit bestimmt wird. Nach dem Verfahren K (Kante) wird der senkrecht befestigte Prüfkörper mit den Ausmassen 190 mm Länge und 190 mm Breite an der unteren Kante 15 sec lang mit einer genau definierten Flamme eines Kleinbrenners beflammt. Nach dieser Zeit wird der Kleinbrenner zurückgezogen und das Weiterbrennen der Flamme beobachtet. 



   Nach dem Verfahren F (Fläche) wird der senkrecht befestigte Prüfkörper mit den Ausmassen 230 mm Länge und 90 mm Breite an der unteren Fläche 15 sec lang mit einer genau definierten Flamme eines Kleinbrenners beflammt. Nach dieser Zeit wird der Kleinbrenner zurückgezogen und das Weiterbrennen der Flamme beobachtet. 



   Die Prüfung nach dem Verfahren K ist wesentlich scharfer und wurde hier zum Vergleich herangezogen. 



  Ausserdem wurde keine Einstufung in Klassen, wie es in der Norm beschrieben ist, vorgenommen, sondern die Nachbrennzeit nach Entfernung des Brenners, sowie die Beurteilung, ob die Tropfen brennend oder nicht brennend abfallen, angegeben. Dadurch ist eine noch feinere Abstufung der Schwerentflammbarkeit angebbar. 



   Bei der Prüfung nach Ö-Norm C 9520, Punkt 5, 8 wird ein Prüfkörper mit den Ausmassen 50 x 150 mm auf ein Drahtnetz gelegt und von der Schmalseite her mit einem darunterstehenden Brenner gezündet. Sobald die Flamme eine Marke, die 25 mm von der Zündstelle entfernt ist, erreicht hat, wird der Brenner entfernt und das Weiterbrennen beobachtet. Ebenso wird festgestellt, ob die herabfallenden geschmolzenen Tropfen brennen oder verlöschen. 



   Die hervorragende Wirkung der erfindungsgemäss angegebenen Zusammensetzung erstreckt sich auf unmodifiziertes Polystyrol, schlagfestes Polystyrol und Kombination der beiden, wobei die besondere Wirkung nach der Verarbeitung nach dem Strukturschaumverfahren bzw. nach dem Blähverfahren auftritt. Die Wirkung der erfindungsgem ässen Zusammensetzung im Vergleich zu andern Mischungen soll mit den folgenden Beispielen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 erläutert, aber nicht eingeschränkt werden. 



   Beispiel 1 gibt den Stand der Technik wieder:
Tribromphenylallyläther ohne phosphorhaltige Verbindung. 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 



  500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22,5 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet.   Der Prüfling wird nach DIN 53. 438. Kantenprobe.   auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 



   Beispiel   2 :   
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther
<tb> 3 <SEP> g <SEP> phosphorhaltige <SEP> Verbindung, <SEP> vorzugsweise <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 
 EMI2.3 
 
438,geprüft (siehe Tabelle). 



   Beispiel 3 : 
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22,5 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther
<tb> 7,5 <SEP> g <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet. Der   Prüfling   wird nach DIN 53. 438, Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 



   Beispiel 4 : 
 EMI2.5 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat <SEP> 
<tb> 0, <SEP> 6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6, <SEP> 6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Tribrom <SEP> phenylallyläther <SEP> 
<tb> 15 <SEP> g <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper   (Strukturschaumstoff) verarbeitet.

   Der Prüfling wird nach DIN 53. 438.   Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Beispiel 5 : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0, <SEP> 6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 15 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther
<tb> 7,5 <SEP> g <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet. Der Prüfling wird nach DIN 53. 438, Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 



   Beispiel 6 : 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 30 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther
<tb> 7, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet. Der   Prüfling   wird nach DIN 53. 438, Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 



    Beispiel 7 : lOOgvorgeschâumtes, nichtflammfestausgerustetesStyroporwirdmit    
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> g <SEP> Tribromphenylallyläther <SEP> und
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Arylphosphat
<tb> 
 versetzt und wie üblich, mit Wasserdampf in einer geschlossenen Form zu einem Formkörper aufgeschäumt. 



   Beispiel A : 
 EMI3.4 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6, <SEP> 6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22,5 <SEP> g <SEP> Tris-2, <SEP> 3-Dibrompropylphosphat, <SEP> 
<tb> ein <SEP> handelsübliches <SEP> Flammschutzmittel
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet. Der Prüfling wird nach DIN   53. 438,   Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 



   Beispiel B : 
 EMI3.5 
 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> g <SEP> Polystyrol
<tb> 250 <SEP> g <SEP> schlagfestes <SEP> Polystyrol
<tb> 2, <SEP> 4 <SEP> g <SEP> Natriumbicarbonat
<tb> 0,6 <SEP> g <SEP> Zinkstearat
<tb> 6,6 <SEP> g <SEP> Azodicarbonamid
<tb> 22,5 <SEP> g <SEP> Tns <SEP> -2, <SEP> 3- <SEP> Dibrompropylphosphat <SEP> 
<tb> 7, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Antimonoxyd
<tb> 
 werden in einem Mischer innig vermischt und auf einem Struktomat zu einem aufgeschäumten Probekörper (Strukturschaumstoff) verarbeitet.

   Der   Prüfling   wird nach DIN   53. 438.   Kantenprobe, auf seine Flammfestigkeit geprüft (siehe Tabelle). 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 Tabelle I 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Probe <SEP> nach <SEP> Nachbrennzeit <SEP> nach <SEP> DIN <SEP> 53. <SEP> 438 <SEP> herabfallende
<tb> Beispiel <SEP> Prüfung <SEP> K <SEP> Tropfen
<tb> sec <SEP> sec <SEP> sec
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 46 <SEP> 5 <SEP> brennen
<tb> 2 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> brennen
<tb> 3 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> verlöschen
<tb> 4 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> brennen
<tb> 5 <SEP> 8 <SEP> 10 <SEP> 5 <SEP> brennen
<tb> 6 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> brennen
<tb> A <SEP> 185 <SEP> 180 <SEP> 212 <SEP> brennen
<tb> B <SEP> 100 <SEP> 105 <SEP> 60 <SEP> brennen
<tb> 
 Tabelle II 
 EMI4.3 
 
<tb> 
<tb> Probe <SEP> nach <SEP> Prüfung <SEP> nach <SEP> Ö-Norm <SEP> C <SEP> 9520 

  <SEP> herabfallende
<tb> Beispiel <SEP> Punkt <SEP> 5,8 <SEP> Tropfen
<tb> 7 <SEP> erlischt <SEP> innerhalb <SEP> von <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> sec, <SEP> erlöschen
<tb> ohne <SEP> die <SEP> erste <SEP> Marke <SEP> zu <SEP> er-sofort
<tb> reichen, <SEP> auch <SEP> wenn <SEP> der <SEP> Brenner
<tb> nicht <SEP> entfernt <SEP> wird
<tb> C <SEP> erreicht <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> die <SEP> erste <SEP> brennen
<tb> Marke, <SEP> erlischt <SEP> erst <SEP> nach <SEP> Entfernen <SEP> des <SEP> Brenners
<tb> 
 
PATENTANSPRÜCHE 
1. Schwer entflammbar ausgerüsteter Strukturschaum aus Polystyrol, welcher als Flammschutzmittel   Tribromphenylallyläther enthält, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlicheinephosphorhaltige    Verbindung enthält.

Claims (1)

  1. 2. Strukturschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als phosphorhaltige Verbindung ein Arylphosphat enthält.
    3. Strukturschaum nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz an Arylphosphat zum Polystyrol 0,2 bis 3'%, vorzugsweise 0, 5 bis 2, beträgt.
    4. Strukturschaum nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polystyrol unmodifiziertes und/oder schlagfestes Polystyrol ist.
    5. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Strukturschaumformlingen aus Polystyrol nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung von Polystyrol und/oder schlag- festem Polystyrol mit Tribromphenylallyläther und Arylphosphat und einem Treibmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von Gleitmitteln und Puffersubstanzen auf einer Strukturschaum-Spritzgussmaschine zu Formteilen verarbeitet wird.
    6. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbarem expandiertem Polystyrol nach den Ansprüchen EMI4.4 und dieses Material nach dem Vorschäumen nach dem üblichen Verfahren in einer geschlossenen Form zu einem Formkörper expandiert wird. <Desc/Clms Page number 5>
    7. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbarem expandiertem Polystyrol nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung von vorgeschäumtem, treibmittelhaltigem EMI5.1 2bromphenylallyläther und 0,5 bis Z%) Arylphosphat, jeweils bezogen auf Polystyrol, in an sich bekannter Weise in einer geschlossenen Form zu einem Formkörper expandiert wird.
AT432572A 1972-05-18 1972-05-18 Schwer entflammbar ausgerüsteter Strukturschaum aus Polystyrol und Verfahren zu seiner Herstellung AT316879B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6579911B1 (en) 1998-08-28 2003-06-17 The Dow Chemical Company Fire resistant styrene polymer foams with reduced brominated fire retardant
WO2007129925A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Termo Organika Sp. Z.O.O. Modified foamable and foamed materials and the method of obtaining such materials

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WO2007129925A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Termo Organika Sp. Z.O.O. Modified foamable and foamed materials and the method of obtaining such materials

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